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放弃抗生素!用益生菌来消灭金黄色葡萄球菌

日期: 2018-10-19
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放弃抗生素!用益生菌来消灭金黄色葡萄球菌

金黄色葡萄球菌

众所周知,人体肠道既是多种疾病的滋生地,又是预防疾病的最大免疫器官。已知从膳食中获得的活性益生菌有益肠道健康,减少病原体的定植,降低疾病的易感性,从而改善人体健康。但是其背后的机制仍然知之甚少。

近日,美国国立卫生研究院(NIH)的科学家们与泰国同行们进行的一项新研究表明,益生菌消化补充剂中常见的一种“好”细菌有助于消灭金黄色葡萄球菌。金黄色葡萄球菌会导致严重的抗生素耐药性感染。NIH国家过敏和传染病研究所(NIAID)的科学家意外发现,芽孢杆菌能够抑制金黄色葡萄球菌在健康个体的肠道和鼻腔中生长。他们在之后的小鼠研究中准确地确认了这一机制。研究已发表在近日的《Nature》上。泰国玛希隆大学和拉加曼加拉科技大学的研究人员共同参与了这项研究。

放弃抗生素!用益生菌来消灭金黄色葡萄球菌

NIAID的负责人Anthony S. Fauci博士说:“益生菌通常被推荐作为改善肠道的膳食补充剂。这是第一项精确描述益生菌改善健康作用机制的研究。口服芽孢杆菌可能在某些情况下是抗生素治疗的有效替代品。这种可能性让科学家们非常着迷,因此这一结果值得进一步的探索。”

金黄色葡萄球菌感染每年导致全世界数万人死亡。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是我们熟知的“超级细菌”,会导致严重疾病。然而鲜为人知的是,金黄色葡萄球菌通常可以生存在鼻腔或肠道中,且不会造成任何危害。但如果皮肤屏障被破坏,或者免疫系统受损,这些定植细菌就会引发严重的感染。

预防葡萄球菌感染的策略之一就是消除金黄色葡萄球菌。然而,一些相关策略备受争论,因为它们需要使用大量的局部抗生素,且效果有限。部分原因在于它们只针对鼻腔,然而细菌会很快重新占领肠道。

在这项研究中,科学家们在泰国农村地区招募了200名志愿者。他们推测,这些人不会像高度发达地区的人群那样受到食品消毒或抗生素的影响。科学家们首先分析了每个参与者的粪便样本,以确定与金黄色葡萄球菌缺失相关的细菌。在这些样本中,他们发现有101份的芽孢杆菌呈阳性,主要是枯草芽孢杆菌,这种细菌与许多益生菌产品中的其他细菌混合。

芽孢杆菌形成的孢子能够在恶劣的环境中存活,通常会与蔬菜一起摄入,使它们能在肠道中暂时生长。随后,科学家们又对这200名参与者进行样本采集,以检测他们肠道(25例阳性)和鼻腔(26例阳性)中的金黄色葡萄球菌。令人惊讶的是,他们在任何存在芽孢杆菌的样本中都没有发现金黄色葡萄球菌。

放弃抗生素!用益生菌来消灭金黄色葡萄球菌

泰国市场上售卖的蔬菜零食,这可能是益生芽孢杆菌的一种来源。图片来源:NIAID

随后在对小鼠的研究中,科学家们发现了金黄色葡萄球菌传感系统,该系统一定对细菌在肠道中的生长有作用。有趣的是,他们从人类粪便中回收的100多株芽孢杆菌都有效地抑制了这一系统。

通过色谱和质谱技术,科学家们确定一种抗菌肽fengycins,为抑制金黄色葡萄球菌传感系统的特殊芽孢杆菌物质。另外的测试表明,fengycins对几种不同的金黄色葡萄球菌菌株都具有相同效果,包括高风险USA 300 RSA,它导致美国大多数社区相关的MRSA感染,并且是越来越常见健康护理相关MRSA感染的原因。

为了进一步验证这些发现,科学家们在小鼠肠道中植入了金黄色葡萄球菌,并用枯草芽孢杆菌来模拟益生菌的摄入。小鼠每两天服用一次益生芽孢杆菌就能消灭肠道中的金黄色葡萄球菌。相同试验用于分离了fengycin的芽孢杆菌则没有效果,金黄色葡萄球菌如预期那样生长。

NIAID和泰国的科学家们接下来计划测试仅含有枯草芽孢杆菌的益生菌产品是否能消灭人体内的金黄色葡萄球菌。他们计划为这个项目招募更多的泰国志愿者。NIAID的主要研究人员Michael Otto博士说:“最终,我们希望能确定一种简单的益生菌养生法用于降低医院的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染率。”


转自中国生物技术网


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